裂解实验装置

A. 高中常见气体的实验室和工业制法 请分开写 最好有装置图片

1．氢气
（1）工业制法：
①水煤气法：（高温条件下还原水蒸气）
单质+化合物化合物+单质： C+H2O(g) = CO+H2 ；
化合物+化合物化合物+单质：CO+ H2O(g) =CO2+H2
②氯碱工业的副产物：（电解饱和食盐水）
溶液A+B+C ：2NaCl+2H2O=NaOH +H2↑+ Cl2↑,
（2）实验室制法：
①金属与非氧化性强酸的置换反应：
单质+化合物化合物+单质：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
②金属与强碱溶液的置换反应：
单质+化合物化合物+单质：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,
2．乙烯
（1）工业制法：
石油裂解制乙烯：高碳烷烃低碳烷烃+低碳烯烃：
C4H10=C2H6+C2H4 ；C8H18=C6H14+C2H4
（2）实验室制法：
乙醇的消去反应： CH3CH2OH = CH2=CH2 ↑+H2O
3．乙炔
（1）工业制法：
煤干馏得到焦炭，煅烧石灰石得到生石灰，在高温电弧炉中生石灰和焦炭反应生成电石和一氧化碳，电石和饱和食盐水反应生成熟石灰和乙炔。
3C+CaO = CaC2+CO↑ ；CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2 ↑
（2）实验室制法：电石水解法：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2 ↑
4．一氧化碳
（1）工业制法：
①水煤气法：（高温条件下还原水蒸气）
单质+化合物化合物+单质： C+H2O(g)=CO+H2 ；
②焦炭还原二氧化硅（工业制备粗硅的副产物）：2C+SiO2=Si+2CO↑
③工业制备电石的副产物：3C+CaO = CaC2+CO↑ ；
（2）实验室制法：
①草酸分解法：H2C2O4 = CO↑ +CO2 ↑+H2O ；混合气体通过碱石灰得到一氧化碳。

②甲酸分解法：HCOOH = CO↑ +H2O
5．二氧化碳
（1）工业制法：
①高温分解，煅烧大理石：CaCO3=CaO+CO2 ↑
②玻璃工业副产物:SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2 ↑；SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2 ↑
③联碱工业小苏打制纯碱的副产物：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 ↑
（2）实验室制法：
复分解反应：碳酸钙与盐酸的反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
6．氨气
（1）工业制法
化合反应：合成氨工业N2+3H2 = 2NH3
（2）实验室制法
①氯化铵和消石灰混合受热分解制备氨气： 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3 ↑+2H2O
②浓氨水滴入到生石灰(烧碱或碱石灰)表面快速产生氨气。
7．一氧化氮
（1）工业制法
①氨气催化氧化制备一氧化氮（硝酸工业的第一步反应）：4NH3+5O2=4NO+6H2O
②二氧化氮溶于水制硝酸的副产物：3NO2+H2O=2HNO3+NO
（2）实验室制法
铜和稀硝酸反应制备一氧化氮：3Cu+8 HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
8．二氧化氮
（1）工业制法
一氧化氮氧化制二氧化氮：（硝酸工业的第二步反应）：2NO+O2=2NO2
（2）实验室制法
铜和浓硝酸反应制备二氧化氮：Cu+4 HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
9．氧气
（1）工业制法：
①分离液态空气
②电解氧化铝得到副产物氧气：2Al2O3=4Al+3O2 ↑
③冶炼金属汞、银时得到副产物氧气：2HgO=2Hg+O2↑；2Ag2O=4Ag+O2↑
（2）实验室制法
①高锰酸钾受热分解：2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑
②双氧水催化分解：2H2O2=2H2O+O2↑
10．二氧化硫
（1）工业制法
①高温煅烧硫铁矿得到二氧化硫：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
②火法炼铜得到副产物二氧化硫：Cu2S+O2=2Cu+SO2
③燃烧硫磺得到二氧化硫：S+O2=SO2
（2）实验室制法
①在加热条件下铜还原浓硫酸：Cu+2H2SO4(浓) =CuSO4+SO2↑+2H2O
②亚硫酸钠和硫酸发生复分解反应：Na2SO3+ H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2 ↑
11．氯气
（1）工业制法
①电解饱和食盐水得到烧碱、氢气和氯气：2NaCl+2H2O=2NaOH +H2↑+ Cl2↑
②冶炼钠时得到钠和氯气：2NaCl（熔融）=2Na + Cl2↑
③冶炼镁时得到镁和氯气：MgCl2=Mg + Cl2↑
（2）实验室制法
①常温氧化浓盐酸：2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②加热氧化浓盐酸：MnO2+4HCl(浓)= MnCl2+Cl2↑+2H2O
12．氯化氢
（1）工业制法
氢气在氯气中燃烧产生氯化氢：H2+Cl2=2HCl
（2）实验室制法
①复分解反应制备氯化氢气体：2NaCl+H2SO4(浓)= Na2SO4+2HCl ↑
②浓硫酸滴入到浓盐酸中快速制备氯化氢气体。

B. 下图是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程。注：CuO能将烃氧化成CO2和H2O，G后面装置与答题无关

（1） 排空气时，打开开关K，利用丁烷气体排出空气 （以气赶气）；证明空气是否排尽， 只要证明从G装置后收集到是纯丁烷即可。 验纯方法可联想H2验纯方法： 用小试管在G装置后收集一试管气体，移近火焰上方， 若听到轻微的爆鸣声， 表明空气已排尽。
（2）
由丁烷基化的裂解方程式 ： C4H10→C2H6+C2H4， C4H10→CH4+C3H6。 设生成甲烷和丙烯的物质的量为x， 生成的乙烷和乙烯的物质的量为y。由题意可知： CH4+4CuO= 4Cu+CO2+2H2O,
x 4x
C2H6+7CuO= 7Cu+2CO2+3H2O
y 7y
由(E+F)装置的总质量比反应前增加了0.7 g，说明在E中溴水已被乙烯和丙烯加成， 没有被加成的甲烷和乙烷从E出来时带出的水蒸气也已被F所吸收，故得： 28y+42x=0.7 ①
G装置的质量减少了1.76 g， 即为氧化铜失氧的质量， 由此推得n(CuO)=0.11 mol
据烷烃与氧化铜的反应式有： 4x+7y=0.11 ②解得方程组得： x=y=0.01 mol
n(CH4)∶n(C2H6)=1∶1。
（3）为丁烷 裂解提供条件 CH4+4CuO= 4Cu+CO2+2H2O；
⑷①分液 蒸馏 SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+;
② CH3COCOOH+H2-->(催化剂加热)CHCH (OH)COOH；
③nCH3CH (OH)COOH-->(催化剂)nH2O+(OCH(CH3)CO)n;
④葡萄糖 无氧

C. 石蜡油（17个碳原子以上的液态烷烃混合物）的分解实验装置如图所示（部分仪器已省略）．在试管①中加入石

（1）CH₂=CH-CH₃和CH₂=CH₂能与溴水发生加成反应，使气压降低，发生倒吸，装置A的作用是防止试内管③中容液体倒吸回试管②中，
故答案为：防止试管③中液体倒吸回试管②中（或用作安全瓶）；
（2）丁烷的两种裂解方式为：C₄H₁₀→CH₄+CH₂=CHCH₃，C₄H₁₀→C₂H₆+CH₂=CH₂，如果是乙烯和丙烯之间发生加聚反应，由于碳原子之间的连接顺序可以有；加成反应；
（4）石蜡在催化剂氧化铝存在下，加热可以裂化为短链的气态饱和烃和不饱和烃，还有液态的饱和烃和不饱和烃，故答案为：③和④．

D. 石蜡油(17个碳原子以上的液态烷烃混合物)的分解实验装置如图所示（部分仪器已省略）。在试管①中加入石蜡